Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

62
LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI NI MADE HEPI SUWANDRI ( 1329061038) THEODORA SARLOTHA NIRMALA MANU (1329061001) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA 1

description

Coretan...

Transcript of Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Page 1: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

LAPORAN

PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI

NI MADE HEPI SUWANDRI ( 1329061038)

THEODORA SARLOTHA NIRMALA MANU (1329061001)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

2014

PEMBUATAN NATA DE COCO

1

Page 2: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

A. Tujuan : 1. Mengetahui proses pembuatan nata de coco

2. Mengetahui karakteristik morfologi dari bakteri Acetobacter xylinum

yang berperan dalam proses pembuatan nata de coco

B. Landasan Teori

Nata de coco adalah hidangan

penutup yang terlihat seperti jeli, berwarna

putih hingga bening dan bertekstur kenyal.

Makanan ini dihasilkan

dari fermentasi air kelapa, dan mulanya dibuat

di Filipina. Nata de coco dalam bahasa

Spanyol berarti "krim kelapa". Krim yang

dimaksudkan adalah santan kelapa. Penamaan

nata de coco dalam bahasa Spanyol karena

Filipina pernah menjadi koloni Spanyol. Bibit nata adalah bakteri Acetobacter

xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang

sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen melalui proses yang terkontrol.

Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim yang dapat

menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang

tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa

yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai

nata. Acetobacter xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan tumbuh

optimal bila pH nya 4,3, sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter

xylinum pada suhu 28°– 31 °C. Bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Asam asetat

atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau meningkatkan keasaman air

kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan

konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang

diinginkan yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat,

asam-asam organik dan anorganik lain bisa digunakan.

Air Kelapa

2

Page 3: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kelapa menghasilkan air sebanyak 50 – 150 ml per butir. Air kelapa sangat

baik digunakan sebagai bahan dalam pembuatan nata, karena mengandung nutrisi

yangdibutuhkan bagi pertumbuhan, perkembang biakan, dan aktivitas bibit nata yang berupa

bakteri Acetobacter xylinum. Untuk Pertumbuhan dan aktivitasnya, Acetobacter

xylinum membutuhkan unsur makro dan mikro. Unsur makro terdiri atas karbon

dan  nitrogen. Sebagian dari kebutuhan  akan karbon tersebut sudah dapat diperoleh daridalam air

kelapa dalam bentuk karbohidrat sederhana, misalnya sukrosa, glukosa,fruktosa, dan

lain-lainnya. Sementara nitrogen juga dapat diperoleh dari protein yang terkandung dalam

air  kelapa, meskipun dalam jumlah yang kecil. Namun meskipun sedikit, protein dalam air kelapa

tersebut tersusun dari asam-asam amino yang lengkap, yaitu sebanyak 17 macam asam amino. Bahkan

persentase beberapa macam asam amino yang meliputi arginin, alanin, sistein, dan serin,

ternyata lebih tinggi daripada asam-asam amino dalam susu sapi. Kelengkapan asam-asam

amino dalam air kelapa ini sangat mendukung pertumbuhan, perkembangan, dan aktivitas bibit

nataAcetobacter xylinum.

Selain karbohidrat dan protein, air kelapa yang telah tua juga mengandung berbagai

mineral yang sangat diperlukan oleh Acetobacter xylinum. Kelengkapan unsur mineral yang

terkandung dalam air kelapa tua tersebut merupakan faktor kelebihan air kelapa

jika dibandingkan dengan bahan pembuatan nata lainnya. Sebagai contoh, kalium (K), natrium

(Na), magnesium (Mg), kalsium (Ca),dan fosfor (P), merupakan unsur mineral utama

yang terkandung dalam air kelapa tua,yang sangat dibutuhkan oleh Acetobacter xylinum.

Air kelapa yang baik adalah yang diperoleh dari kelapa tua optimal, tidak terlalu

tua dan tidak pula terlalu muda. Dalam air kelapa yang terlalu tua, terkandung minyak

dari kelapa yang dapat menghambat pertumbuhan bibit nata Acetobacter  xylinum. Sebaliknya, air

kelapa yang masih muda belum  mengandung mineral yang cukup di dalamnya, sehingga kurang baik

apabila digunakan sebagai bahan pembuatan nata.

Sifat-sifat Acetobacter xylinum

1) Sifat Morfologi

Acetobacter xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang

2 mikron dan lebar 0,6 mikron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini

bisa membentuk rantai pendek dengan satuan 6 – 8 sel. Bakteri ini tidak membentuk

endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada sendiri-

sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan  menyerupai gelatin yang

3

Page 4: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

kokoh menutupi sel dan koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam

inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum ose.

2) Sifat Fisiologi

Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alkohol, dan propil alkohol,

tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat

menjadi CO2 dan H2O. Sifat yang paling menonjol dari bakteri ini adalah memiliki

kemampuan mempolimerisasi glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya,

selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan  Acetobacter xylinum

Adapun beberapa faktor yang berkaitan dengan kondisi nutrisi, adalah sebagai berikut:

1) Sumber karbon

Sumber karbon yang dapat digunakan dalam fermentasi nata adalah senyawa

karbohidrat yang tergolong monosakarida dan disakarida. Pembentukan nata

dapat terjadi pada media yang mengandung senyawa – senyawa glukosa, sukrosa, danlaktosa.

Sementara yang paling banyak digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomis,

adalah sukrosa atau gula pasir. Penambahan sukrosa harus mengacu pada jumlah yang

dibutuhkan. Penambahan yang berlebihan, disamping tidak  ekonomis akan  mempengaruhi

tekstur nata, juga dapat menyebabkan terciptanya limbah baru berupa sisa dari

sukrosa tersebut. Namun sebaliknya, penambahan yang terlalu sedikit, menyebabkan bibit  nata

menjadi tumbuh tidak normal dan nata tidak dapat dihasilkan secara maksimal.

2) Sumber nitrogen

Sumber nitrogen bisa digunakan dari senyawa organik maupun anorganik. Bahan yang baik bagi

pertumbuhan Acetobacter xylinum dan pembentukan nata adalah ekstrak yeast dan kasein.

Namun, amonium sulfat dan amonium fosfat (di pasar dikenal dengan ZA)  merupakan

bahan yang lebih cocok digunakan dari sudut pandang ekonomi dan  kualitas  nata yang

dihasilkan. Banyak  sumber N lain yang dapat digunakan dan murah seperti urea.

3) Tingkat keasaman (pH)

Meskipun bisa tumbuh pada kisaran pH 3,5 – 7,5 , bakteri Acetobacter

xylinum sangat cocok tumbuh pada suasana asam (pH 4,3). Jika kondisi lingkungan

dalam suasana basa, bakteri ini akan mengalami gangguan metabolisme selnya.

4) Temperatur

4

Page 5: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Adapun suhu ideal (optimal) bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum adalah 280C –

310C. Kisaran suhu tersebut merupakan suhu kamar. Pada suhu di bawah 280C,pertumbuhan

bakteri terhambat. Demikian juga, pada suhu diatas 310C, bibit nata akan mengalami

kerusakan dan bahkan mati, meskipun enzim ekstraseluler yang telah dihasilkan tetap

bekerja membentuk nata.

5) Udara (oksigen)

Bakteri Acetobacter xylinum merupakan mikroba aerobik. Dalam pertumbuhan,

perkembangan, dan aktivitasnya, bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Bila kekurangan

oksigen, bakteri ini akan mengalami gangguan dalam pertumbuhannya dan bahkan akan

segera mengalami kematian. Oleh sebab itu, wadah yang digunakan untuk

fermentasi nata de coco, tidak boleh ditutup rapat. Untuk mencukupi

kebutuhan oksigen, pada ruang fermentasi nata harus tersedia cukup ventilasi.

C. Alat dan Bahan

Kegiatan 1 Pembuatan Nata de Coco

Alat

1. Cawan Petri

2. Gelas Kimia

3. Hot plate

4. Batang Pengaduk

Bahan

1. Sukrosa

2. Asam cuka glasial

3. Air kelapa

4. Stater/bakteri Acetobacter xylinum

Kegiatan 2 Mengamati Karakteristik Bakteri Acetobacter xylinum

Alat

1. Mikroskop

2. Lampu Bunsen/Spiritus

5

Page 6: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

3. Kawat inokulasi (ose)

4. Kaca benda

5. Pipet tetes

6. Beakers gelas

Bahan

1. Larutan pewarna kristal violet

2. Alkohol 70%

3. Biakan murni bakteri

4. Aquades

Prosedur Kerja

Kegiatan 1 Pembuatan Nata de Coco

1. Mensterilkan semua alat yang digunakan

2. Mendidihkan 1 liter air kelapa yang telah dicampur dengan 10 cc asam cuka

glasiat dan 50 gram sukrosa.

3. Menuangkan 50 ml larutan air kelapa ke dalam cawan petri dan menunggu

hingga sedikit dingin (± 5 menit)

4. Masukkan 8 ml stater ke dalam larutan air kelapa yang telah didinginkan dan

kemudian dihomogenkan

5. Tutup dengan kertas dan diinkubasi selama 6 hari.

6

Page 7: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kegiatan 2 Mengamati Karakteristik Bakteri Acetobacter xylinum

1. Mensterilisasi kawat inokulasi pada lampu spiritus.

2. Mengambil aquades dengan pipet tetes atau loop yaitu bagian berkolong dari

kawat inokulasi, kemudian letakan satu tetes pada kaca benda.

3. Dengan kawat inokulan steril mengambil sedikit bakteri dari biakan murni,

emulasikan dengan aquades yang terdapat pada kaca benda.

4. Meratakan suspensi pada kaca benda dengan loop inokulasi.

5. Mengeringkan suspense dengan cara diangin-anginkan atau melewatkan diatas

nyala lampu spiritus (jangan terlalu panas).

6. Membiarkan kaca benda dingin.

7. Menuangkan sediaan tersebut dengan zat warna kristal violet.

8. Membiarkan selama 1 menit.

9. Membilas sedian dengan air menggunakan pipet tetes, air dialirkan tidak boleh

kena langsung sediaan.

10. Mengeringkan diudara atau menggunakan kertas isap.

11. Setelah yakin kering, mengamati dengan menggunakan mikroskop pembesaran

1000X yang terlebih dahulu sedian ditetesi minyak imersi.

12. Menggambar hasil pengamatan pada tempat hasil pengamatan

7

Page 8: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

D. Hasil dan Diskusi Kegiatan

Kegiatan 1 Pembuatan Nata de Coco

Tekstur Padat dan kenyal

Warna Putih Pekat

Aroma Asam

Kegiatan 2 Mengamati Karakteristik Bakteri Acetobacter xylinum

Gambar Keterangan Gambar

8

Page 9: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Acetobacter xylinum

Bakteri pembentuk nata termasuk

kedalam golongan Acetobacter , yang

mempunyai ciri – ciri antara lain : ”sel

bulat panjang sampai batang (seperti

kapsul), tidak mempunyai endospora, sel

– selnya bersifat gram negatif, bernafas

secara aerob tetapi dalam  kadar  yang kecil.

Acetobacter xylinum dapat dibedakan

dengan spesies yang lain karena

sifatnya yang bila ditumbuhkan pada medium

yang kaya komponen gula, bakteri ini dapat

memecah komponen gula dan mampu

membentuk suatu polisakarida yang dikenal

dengan selulosa ekstraseluler. Dalam medium

cair, Acetobacter xylinum mampu

membentuk suatu lapisan yang dapat

mencapai ketebalan beberapa sentimeter.

Bakteri terperangkap dalam benang –

benang yang dibuatnya. Untuk menghasilkan

massa yang kokoh, kenyal, tebal, putih, dan

tembus pandang perlu diperhatikan suhu

fermentasi (inkubasi), komposisi medium

dan pH medium.

Bakteri Acetobacter

xylinum mengalami pertumbuhan

sel. Pertumbuhan sel didefinisikan

sebagai pertumbuhan secara

teratur semua komponen di dalam

selhidup. Bakteri Acetobacter

xylinum mengalami beberapa fase

pertumbuhan sel yaitu fase

adaptasi, fase pertumbuhan awal,

9

Page 10: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

10

Page 11: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

E. Pembahasan

Nata De Coco makanan adalah olahan dari air kelapa, strukturnya

terlihat seperti jeli, berwarna putih hingga bening dan bertekstur kenyal.

Makanan ini dihasilkan dari fermentasi air kelapa, dan mulanya dibuat di

Filipina. ibit nata adalah bakteri Acetobacter xylinum yang akan dapat

membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah

diperkaya dengan karbon dan nitrogen melalui proses yang terkontrol.

Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim yang

dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari

jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan jutaan

lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna

putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.

Acetobacter Xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan

tumbuh optimal bila pH nya 4,3, sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan

bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28°– 31 °C. Bakteri ini sangat

memerlukan oksigen.

Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau

meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam

asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat

digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan

yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat,

asam-asam organik dan anorganik lain bisa digunakan.

F. Simpulan

Nata de coco (sari kelapa) merupakan hasil fermentasi air kelapa dengan bantuan

mikroba Acetobacter xylinum, yang berbentuk padat, berwarna putih, transparan,

berasa manis dan bertekstur kenyal. Selain banyak diminati karena rasanya yang

enak dan kaya serat, pembuatan nata de coco pun tidak sulit.

11

Page 12: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

G. Pertanyaan

1. Jelaskan fungsi sukrosa dalam pembentukan nata de coco!

Jawab :

Adanya gula sukrosa dalam air kelapa akan dimanfaatkan oleh Acetobacter

xylinum sebagai sumber energi, maupun sumber karbon untuk membentuk

senyawa metabolit diantaranya adalah selulosa yang membentuk Nata de Coco.

Senyawa peningkat pertumbuhan mikroba (growth promoting factor) akan

meningkatkan pertumbuhan mikroba, sedangkan adanya mineral dalam substrat

akan membantu meningkatkan aktifitas enzim kinase dalam metabolisme di

dalam sel Acetobacter xylinum untuk menghasilkan selulosa.

2. Dapatkah air kelapa digantikan dengan bahan lain untuk memperoduksi nata?

Jelaskan!

Jawab :

Air kelapa dapat diganti dengan bahan lain, misalnya :

Sari nanas (Nata de pina)

Limbah tahu (Nata de soya)

Limbah cair produk olahan kedelai difermentasi dengan menggunakan bakteri

Acetobacter xylinum sehingga dihasilkan produk nata de soya. Limbah cair

industri tahu dan tempe mengandung protein dan karbohidrat yang cukup

tinggi, kandungan protein dan karbohidrat dalam limbah cair tahu dan tempe

tersebut dapat menjadi media hidup yang sangat baik bagi bakteri

Acetobacter xylinum. Bakteri ini mengubah karbohidrat dan protein dalam

limbah cair tahu-tempe menjadi serat selulosa dengan tekstur yang kenyal.

Limbah air tahu (whey tahu) dan limbah cair tempe selain mengandung

protein juga mengandung vitamin B terlarut dalam air, lestin dan

oligosakarida. Berdasarkan kandungan unsur kimiawinya.

Kulit Pisang (nata de banana)

Dalam kulit pisang terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri

penghasil Nata de Banana. Nutrisi yang terkandung dalam kulit pisang antara

lain : gula sukrosa 1,28%, sumber mineral yang beragam antara lain Mg2+

12

Page 13: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

3,54 gr/l, serta adanya faktor pendukung pertumbuhan (growth promoting

factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan pertumbuhan bakteri

penghasil nata (Acetobacter xylinum).

3. Acetobacter xylinum mampu menghasilkan selulosa yang disebut dengan nata,

apakah selulosa itu jika dikaitkan dengan struktur tubuh bakteri? Jelaskan!

Jawab :

Acetobacter xylinum merupakan mikrobia yang aktif dalam pembuatan

nata. Mikrobia ini dapat mengubah gula menjadi selulosa. Jalinan selulosa inilah

yang membuat nata berwarna putih. Bibit nata adalah bakteri Acetobacter

xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air

kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen melalui proses yang

terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim

yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa.

Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan

jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna

putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata. Selulosa bakteri ini memiliki

diameter sekitar 2-20 nm dan panjang 100 - 40.000 nm. Selulosa yang di

hasilkan lebih kuat, lebih tipis, dan lebih ringan dibandingkan dengan selulosa

yang berasal dari tumbuhan. Selulosa berfungsi dalam proteksi terhadap

gangguan kimia dan fisik, seperti sinar UV, seperti pada Acetobacter xylinum.

Berikut ini merupakan mekanisme sederhana dari pembentukan selulosa bakteri,

pertama glukosa di ubah menjadi glukosa-6-fosfat (G6P) dengan bantuan enzim

glukokinase, kemudian G6P diubah menjadi glukosa-1-fosfat (G1P) dengan

bantuan enzim phospoglucomutase dan di ubah kembali menjadi Uridine

Diphospate (UDP) dengan enzim UDP Glucose phospolyrase dan terakhir

diubah menjadi selulosa dengan bantuan enzim selulosa sintase.

4. Jelaskan biosintesis pembentukan nata de coco!

Jawab :

Biosintesis nata dimulai dari proses hidrolisis karbohidrat yang berasal

dari media, dimana sel-sel bakteri tersebut akan mengambil glukosa dari larutan

gula, kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk

13

Page 14: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

prekursor atau penciri nata pada membran sel. Prekursor selanjutnya dikeluarkan

dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolarisasi glukosa menjadi

selulosa luar sel. Biosintesis selulosa meliputi beberapa tahap, yaitu aktivasi

monomer, transfer monomer teraktivasi dari dalam sel ke luar sel dan

penyusunan polimer. Enzim yang terlibat dalam sintesis selulosa tertambat dan

terikat pada membran sel sehingga laju sintesis tidak turun dengan adanya

pencucian. Sintesis polisakarida oleh bakteri sangat dipengaruhi oleh tersedianya

nutrisi dan ion-ion tertentu yang dapat mengkatalisasi aktivitas bakteri.

Peningkatan konsentrasi nitrogen dalam subtrat dapat meningkatkan jumlah

polisakarida yang terbentuk, sedangkan ion-ion bivalen seperti Mg2+ dan Ca2+

diperlukan untuk mengontrol kerja enzim ektraselluler dan membentuk ikatan

dengan polisakarida tersebut. Aktivitas pembuatan nata hanya terjadi pada

kisaran pH antara 3,5-7,5. Sedangkan pH optimum untuk pembentukan nata

adalah 4. Suhu yang memungkinkan untuk pembentukan nata adalah pada suhu

kamar antara 28-32 0C.

5. Dalam proses fermentasi nata diperlukan kondisi yang optimal, apakah yang

dapat dilakukan agar pH dalam proses fermentasi dapat tetap terjaga? Jelaskan!

Jawab:

pH yang dibutuhkan dalam pembuatan nata adalah  3 – 5 atau dalam suasana asam.

Pada kedua sisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun dengan tajam.

Untuk menjaga pH agar tetap optimal, dalam pembuatan nata de coco

ditambahkan asam asetat ke dalam medium. Dengan penambahan Asam asetat

glacial ke dalam medium dapat menurunkan pH medium hingga tercapai pH

optimal, yaitu sekitar 4.

.

14

Page 15: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

PEMBUATAN ANGKAK

A. Tujuan : 1. Mengetahui proses pembuatan angkak

2. Mengetahui karakterisitik morfologi jamur Monascus

purpureus yang berperan dalam pembuatan angkak.

B. Landasan Teori

Beras merah China atau

angkak merupakan pengawet dan

pewarna makanan alami dan

menyehatkan. Juga dianggap sebagai

obat bermacam penyakit. Berdasarkan

penelitian, produk olahan dari beras ini

bisa menurunkan kelebihan kolesterol.

Kata angkak kian sering terdengar

seiring merebaknya kasus demam

berdarah dengue (DBD). Kasus DBD muncul secara rutin setiap tahun,

khususnya di musim hujan. Beberapa warga masyarakat percaya bahwa angkak

dapat digunakan sebagai obat pendongkrak trombosit. Sejauh ini memang belum

ada bukti ilmiah yang cukup untuk mendukung hal tersebut. Namun, bila bukti-

bukti empiris di masyarakat telah menunjukkan hal tersebut, tentu tidak ada

salahnya untuk dicoba. Dalam tulisan berikut pembahasan tentang angkak hanya

dikaitkan dengan perannya sebagai pewarna, pengawet, serta penurun kolesterol

darah.

Masyarakat awam menyebut angkak sebagai beras merah cina karena

produk tersebut berwarna merah, dibuat dari beras, dan dalam sejarahnya berasal

dari Cina. Di beberapa negara, angkak dikenal dengan sebutan berbeda-beda,

seperti beni-koji, hong qu, hung-chu, monascus, red koji, red leaven, red yeast

rice, xue zhi kang, dan zhi tai. Di Cina, istilah zhi tai berarti angkak dalam

bentuk tepung kering, sedangkan xue zhi kang berarti angkak yang telah

diekstrak dengan alkohol.  Pembuatan angkak di Cina pertama kali dilakukan

pada masa pemerintahan Dinasti Ming yang berkuasa pada abad XIV-XVII. Di

15

Page 16: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Cina, angkak digunakan sejak berabad-abad yang lalu, baik untuk kepentingan

bahan pangan maupun obat. Angkak dibuat melalui proses fermentasi beras

dengan kapang Monascus purpureus. 

Seiring dengan berkembangnya slogan back to basic, penggunaan

angkak sebagai pewarna dan pengawet mulai dilirik masyarakat. Beberapa bukti

ilmiah terakhir menunjukkan bahwa angkak juga dapat digunakan sebagai obat

penurun kolesterol dan tekanan darah. Karena demikian besar manfaat angkak,

Food and Drug Administration (FDA) di Amerika Serikat, telah menerima

angkak sebagai suplemen pangan.

1. Sebagai Obat

Penggunaan angkak sebagai obat di Cina dimulai sejak

Dinasti Tang. Deskripsi lebih rinci tentang angkak dapat

dibaca pada buku Pharmacopoeia Cina kuno, yaitu Ben Cao

Gang Mu-Dan Shi Bu Yi, yang dipublikasi pada masa

Dinasti Ming (1368-1644). Pada buku tersebut, angkak

telah dinyatakan sebagai obat sakit perut (gangguan

pencernaan dan diare), sirkulasi darah, serta untuk

kesehatan limpa dan lambung. Dalam seni pengobatan Cina

tradisional, angkak digunakan untuk pengobatan terhadap penyakit salah cerna, luka

otot, disentri, dan antraks. Angkak juga sering digunakan untuk meringankan kerja

lambung serta memperkuat fungsi limpa, yaitu suatu organ tubuh yang menguraikan sel

darah merah yang telah usang dan menyaring senyawa-senyawa asing. Senyawa obat

yang terdapat di dalam angkak sesungguhnya merupakan produk metabolit sekunder

dari kapang Monascus purpureus, yaitu lovastatin. Kadar lovastatin pada angkak sekitar

0,2 persen. Lovastatin (C24H36O5) atau mevacor atau monacolin K telah dikenal

sebagai senyawa obat yang dapat menurunkan kadar kolesterol darah pada penderita

hiperkolesterolemia. 

 Beberapa penelitian terakhir menunjukkan bahwa angkak mengandung

senyawa gamma-aminobutyric acid (GABA) dan acetylcholine chloride, yaitu

suatu senyawa aktif yang bersifat hipotensif, artinya mampu menurunkan

16

Page 17: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

tekanan darah. Karena itu, angkak sering digunakan sebagai obat penurun

tekanan darah oleh penderita hipertensi. Saat ini, secara komersial angkak telah

dipasarkan sebagai produk suplemen untuk meningkatkan kesehatan jantung.

Contoh produk yang sudah beredar: Cholestini dengan kandungan angkak

sebesar 600 mg per kapsul dan Herbalin Ruby Monascusi dengan kandungan

angkak sebesar 500 mg per kapsul. Kendati demikian, anak dan remaja di bawah

usia 20 tahun tidak disarankan menggunakan suplemen tersebut. Dalam

pengobatan Cina tradisional, dosis suplemen angkak yang digunakan sangat

tinggi, yaitu mencapai 6.000–9.000 mg per hari. Sementara dosis yang

dianjurkan adalah 600 mg (dosis oral), sebanyak 2-4 kali ulangan per hari. Suatu

penelitian menunjukkan bahwa pemberian angkak kepada orang dewasa dengan

dosis 1.200 mg per hari selama delapan minggu, tidak menimbulkan efek

negatif.

Namun, karena informasi tentang dampak keamanan pemakaian angkak

dosis tinggi dalam jangka panjang masih sangat terbatas, pemakaian sebaiknya

dibatasi hanya dalam jangka waktu pendek. Walaupun jarang terjadi, efek

samping yang dapat diberikan oleh konsumsi angkak adalah sakit kepala, sakit

lambung, timbul gas, pusing, serta rasa panas di dalam perut.  

Orang yang berisiko mengalami penyakit lever atau sedang menderita penyakit lever

sebaiknya tidak mengonsumsi angkak. Dengan mekanisme yang sama seperti pada

penurunan kolesterol, angkak juga dapat memengaruhi fungsi hati.  Pecandu alkohol,

orang yang sedang mengalami infeksi serius dan gangguan fisik, atau yang mengalami

transplantasi organ, dianjurkan untuk menghindari penggunaan angkak. Dampak

terhadap orang yang sedang hamil dan menyusui belum pernah dievaluasi, tetapi

sebaiknya dihindari. 

2. Penurun Kolesterol

Sejak tahun 1970-an beberapa penelitian menunjukkan bahwa angkak

dapat menurunkan kadar kolesterol total, kolesterol LDL, dan trigliserida.

Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa Monascus purpureus dapat

menghasilkan berbagai senyawa yang secara kolektif disebut monacolin, yaitu

senyawa yang mampu menurunkan kadar kolesterol darah di dalam tubuh.

Senyawa monacolin tersebut mampu menghambat kerja enzim 3-hydroxy-3-

17

Page 18: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

methylglutaryl CoA reductase (HMG-CoA reductase), yaitu enzim yang sangat

diperlukan untuk sintesis kolesterol. Inhibitor HMG-CoA reduktase dapat

menurunkan simpanan kolesterol intrasel serta menghambat sintesis very low

density lipoprotein (VLDL) di hati.

Mengingat VLDL adalah prekursor LDL, penghambatan sintesis VLDL

secara otomatis akan menurunkan jumlah LDL.  Kadar kolesterol tinggi sangat

tidak dikehendaki karena dapat meningkatkan risiko terjadinya penyakit

kardiovaskuler, seperti aterosklerosis, penyakit jantung, stroke, dan hipertensi.

Dengan terhambatnya kerja enzim HMG-CoA reductase oleh senyawa yang ada

pada angkak, laju sintesis kolesterol di dalam tubuh dihambat, sehingga secara

nyata dapat menurunkan kadar kolesterol tubuh. Keyakinan tersebutlah yang

mendorong penggunaan angkak sebagai  penurun kolesterol dan sekaligus obat

bagi penyakit jantung. Penelitian pemberian angkak menggunakan 83 orang

penderita kolesterol tinggi telah dilakukan di UCLA School of Medicine.

Dibandingkan penderita yang diberi plasebo (tanpa angkak), pemberian angkak

selama 12 minggu secara nyata dapat menurunkan kadar kolesterol LDL

(kolesterol jahat) dan trigliserida (senyawa lemak yang juga dapat berakumulasi

di pembuluh darah dan menyebabkan kerusakan). Di lain pihak, pemberian

angkak tidak berpengaruh terhadap kadar kolesterol HDL (kolesterol baik).

Suatu penelitian yang dipresentasikan pada kongres tahunan American

Heart Association ke-39 pada tahun 1999 menunjukkan bahwa pemberian

angkak pada penderita hiperkolesterolemia selama delapan minggu dapat

menurunkan kadar kolesterol total sebesar 16-22,7 persen, LDL sebesar 21–31

persen dan trigliserida sebesar 24–34 persen. Sementara kolesterol HDL

meningkat sebesar 14–20 persen. Angkak sebaiknya tidak dikonsumsi bersama-

sama dengan obat penurun kolesterol (statin) yang bersifat menghambat HMG-

CoA reduktase (seperti atorvastatin, lovastatin, fluvastatin, simvastatin,

pravastatin, cerivastatin). Sebab, dapat meningkatkan pengaruh obat tersebut

yang akhirnya akan menaikkan risiko kerusakan lever.

3. Pewarna yang Aman dan Menyehatkan

18

Page 19: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Sejak dahulu kala, nenek moyang kita telah terbiasa menggunakan bahan

pewarna alami pada makanan dan minuman yang dibuatnya. Penggunaan

pewarna alami jelas lebih aman dan menyehatkan dibandingkan pewarna

sintetis. Pewarna alami merupakan pigmen-pigmen yang diperoleh dari bahan

nabati, hewani, bakteri, dan algae. Perhatian terhadap pentingnya penggunaan

pewarna alami pada makanan semakin meningkat akhir-akhir ini. Hal tersebut

dipicu oleh ketakutan terhadap dampak negatif yang dapat ditimbulkan oleh

pewarna sintetik. Beberapa pewarna sintetik diduga bersifat karsinogenik, yaitu

dapat memicu timbulnya sel kanker. Kapang Monascus purpureus yang

ditumbuhkan pada beras sebagai substrat dapat menghasilkan pigmen kuning,

merah, dan oranye. Pigmen merah yang dihasilkan oleh kapang tersebut telah

digunakan sebagai pewarna alami pada makanan sejak berabad-abad lalu,

khususnya oleh penduduk di negara-negara Asia, seperti Cina, Jepang, Korea,

Taiwan, Hong Kong, Thailand, dan Filipina. Warna merah angkak sangat

potensial sebagai pengganti warna merah sintetis, yang saat ini penggunaannya

sangat luas pada berbagai produk makanan. Beberapa contoh produk makanan

yang telah menggunakan pewarna merah angkak adalah anggur, keju, sayuran,

pasta ikan, kecap ikan, minuman beralkohol, aneka kue, serta produk olahan

daging (sosis, ham, kornet).

Sebagai pewarna alami, angkak memiliki sifat yang cukup stabil, dapat

bercampur dengan pigmen warna lain, serta tidak beracun. Pigmen warna utama

yang dihasilkan oleh Monascus purpureus pada fermentasi angkak adalah

monaskorubrin dan monaskoflavin. Ada tiga warna utama yang dapat

ditimbulkan oleh pigmen pada angkak, yaitu kuning, oranye, dan merah.

Stabilitas pigmen angkak sangat dipengaruhi oleh sinar matahari, sinar

ultraviolet, keadaan asam dan basa (pH), suhu, dan oksidator. Pigmen angkak

lebih stabil pada pH 9 dibandingkan dengan pH 7 dan pH 3. Pemanasan pada

suhu 100 derajat Celsius selama satu jam tidak mengakibatkan kerusakan nyata

terhadap pigmen angkak.

4. Pengawet yang Hambat Bakteri Patogen

19

Page 20: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Dewasa ini penggunaan pengawet sintetis pada

berbagai makanan cukup meresahkan.

Penambahan zat pengawet dimaksudkan untuk

memperpanjang daya tahan simpan suatu produk

makanan. Bahan pengawet dibedakan atas

pengawet makanan dan bukan pengawet

makanan. Pengawet makanan, walaupun

pemakaiannya diizinkan pada makanan, dosis

yang berlebih tetap tidak dianjurkan karena menimbulkan dampak negatif bagi

kesehatan konsumen. Beberapa contoh jenis bahan pengawet yang diizinkan dan lazim

digunakan dalam industri makanan adalah asam benzoat atau garam-garam benzoat

(kalium benzoat, kalsium benzoat, natrium benzoat); garam-garam sulfit (kalium sulfit,

kalium bisulfit, kalium metabisulfit); nitrat dan nitrit; belerang dioksida.

Pengawet bukan makanan, seperti formalin dan boraks, walaupun

dilarang, kenyataannya banyak digunakan pada berbagai produk pangan. Kedua

fakta tersebut tentu saja sangat meresahkan masyarakat yang senantiasa ingin

hidup sehat. Karena itu, upaya pencarian pengawet alami sangat perlu dilakukan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pigmen angkak memiliki aktivitas sebagai

antimikroba, sehingga sangat cocok digunakan sebagai bahan pewarna pada

bahan makanan yang mudah terkontaminasi mikroba. Dengan demikian, angkak

dapat berperan ganda, yaitu sebagai pewarna dan sekaligus pengawet. Angkak

terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen (penyebab penyakit)

dan bakteri perusak berspora, seperti Bacillus cereus dan Bacillus

stearothermophilus.

Penggunaan angkak dapat mengurangi penggunaan nitrit pada bahan

pangan. Nitrit sering digunakan sebagai komponen dari sendawa, yaitu zat yang

digunakan untuk mempertahankan warna merah daging, khususnya pada

pembuatan sosis, daging asap, dan kornet. Dalam beberapa penelitian, nitrit

ditengarai sebagai pemicu sel kanker. Nitrit dapat bereaksi dengan komponen

amin dari protein bahan pangan membentuk nitrosamin, yaitu suatu zat

karsinogenik. Karena itu, penggunaan nitrit pada makanan sebaiknya dibatasi.

Melalui sifatnya sebagai antimikroba, penggunaan angkak dalam pembuatan

20

Page 21: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

sosis selain dimaksudkan sebagai pemberi warna merah, juga sekaligus

berfungsi sebagai pengawet yang aman bagi kesehatan. Kelebihan lain dari

penggunaan angkak pada pembuatan sosis adalah memperbaiki tekstur dan

flavornya.

C. Alat dan Bahan

Kegiatan 1

Alat

21

1. Cawan petri

2. Spatula

3. Neraca analitik

Bahan

1. Beras

2. Starter angkak

3. Alkohol 75%

4. Alkohol 95%

Page 22: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kegiatan 2

Alat Bahan

1. Lactophenol 1. Object glass

2. Mikroskop

D. Prosedur Kerja

Kegiatan 1

1. Mensterilisasi alat-alat yang digunakan secara fisika dan kimia.

2. Mencuci beras dan merendam beras dengan perbandingan air dan beras

sebanyak 1:1 selama 1x12 jam.

3. Meniriskan beras dan mengukus beras selama 20 menit sehingga beras menjadi

beras pera.

4. Menimbang beras pada neraca analitik dengan massa beras yang ditimbang

sebanyak 25 g.

5. Melakukan sterilisasi fisik pada bahan yakni beras pera dengan menggunakan

autoclave pada suhu 1210C selama 20 menit. Yang bertujuan untuk membunuh

semua mikroba yang nantinya akan menganggu proses fermentasi.

6. Mendinginkan media selama 20 menit dan mencampurkan dengan 1 g bubuk

starter.

7. Menginkubasi beras yang telah dicampurkan inokulum selama 14 hari pada suhu

27-280C.

8. Mengamati warna pigmen merah dengan melarutkan 1g angkak yang telah

difermentasi dengan 9 ml alkohol 95%.

22

Page 23: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kegiatan 2

1. Mengambil spora jamur yang digunakan dalam pembuatan angkak dengan ose,

kemudian meletakkan pada object glass.

2. Meneteskan satu tetesi lactophenol pada object glass yang telah diiisi oleh spora

jamur.

3. Mengamati morfologi jamur pada pembesaran 1000 x pada mikroskop.

E. Hasil dan Diskusi Kegiatan

Kegiatan 1. Pembuatan angkak

Tekstur Padat, kering dan berbentuk butiran

Warna Merah Keunguan

Aroma Tidak Menyengat

23

Page 24: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kegiatan 2. Gambar karakteristik morfologi jamur Monascus purpureus

Gambar Keterangan

Monascus adalah salah satu

kapang homotalik yang

termasuk kelompok

Ascomycetes. Pada tahun 1884,

nama Monascus pertama kali

diperkenalkan oleh Philippe van

Tieghem, dengan nama spesies

M. ruber. Kemudian pada tahun

1895, Went mengisolasi M.

purpureus dari angkak di Jawa.

Ada tiga spesies Monascus,

yaitu M. purpureus Went, M.

ruber van Tieghem, dan M.

pilosus Sato ex Hawksw & Pitt.

Spesies yang paling banyak

diteliti adalah M. Purpureus.

Menurut NCBI (2012), kedudukan

taksonomi dari Monascus purpureus

adalah sebagai berikut:

Kerajaan : Fungi

Filum : Ascomycota

Kelas : Eurotiomycetes

Bangsa : Eurotiales

Keluarga : Elaphomycetaceae

Marga : Monascus

Spesies : Monascus purpureus Went.

24

Page 25: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

F. Pembahasan

Angkak merupakan produk hasil fermentasi oleh kapang Monascus

purpureus pada media tumbuh beras. Cara pembuatan angkak diawali

dengan mencampur beras dan air dengan menggunakan perbandingan 2:1.

Proses pencampuran dibiarkan selama 24 jam agar kelembapan meningkat,

sehingga cendawan mudah berbiak. Kemudian campuran untuk pembuatan

angkak ditiriskan, kemudian memasukkan beras basah ke dalam botol selai

dan ditutup kertas roti. Lalu disiapkan satu spatula cendawan, sekitar

0.01g. Selain itu juga disiapkan 5% tepung beras, 0,25% potasium

dihidrogen fosfat, 0,15% sodium nitrat, 0,1% magnesium sulfat, 0,1%

monosodium glutamat, 0,001% kalsium klorida. Kemudian campurkan

pada beras. Inkubasi selama 5-7 hari larutan Monascus sp. Jika warna

larutan sudah merah dan padat, berarti siap untuk digunakan. Setelah beras

dingin, cendawan lalu diinokulasikan. Proses fermentasi selesai ketika

warna beras berubah merah keungulan.

Tindak lanjut dari pembuatan angkak ini adalah sebagai inovasi

dibidang farmasi untuk penurun kolesterol (hiperkolesterolemia),

sedangkan secara komersil, angkak telah diproduksi sebagai suplemen

makanan.

G. Simpulan

Angkak ialah produk hasil fermentasi dengan substrat beras yang

menghasilkan warna merah karena aktifitas kapang Monascus purpureus. Kapang

Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada beras sebagai substrat dapat

menghasilkan pigmen kuning, merah, dan oranye. Pigmen merah yang dihasilkan

oleh kapang tersebut telah digunakan sebagai pewarna alami.

25

Page 26: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

26

Page 27: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

H. Pertanyaan

1. Sebutkan dan jelaskan 3 manfaat angkak dalam kehidupan sehari-hari?

Jawab :

Meringankan kerja lambung serta memperkuat fungsi limpa, yaitu suatu organ

tubuh yang menguraikan sel darah merah yang telah usang dan menyaring

senyawa-senyawa asing.

Mampu menurunkan tekanan darah, beberapa penelitian terakhir menunjukkan

bahwa angkak mengandung senyawa gamma-aminobutyric acid (GABA) dan

acetylcholine chloride, yaitu suatu senyawa aktif yang bersifat hipotensif.

Menurunkan kadar kolesterol, karena pada beras angkak mengandung senyawa

monacolin tersebut mampu menghambat kerja enzim 3-hydroxy-3-

methylglutaryl CoA reductase (HMG-CoA reductase), yaitu enzim yang sangat

diperlukan untuk sintesis kolesterol. Inhibitor HMG-CoA reduktase.

2. Sebutkan struktur kimia pigmen pada angkak?

Jawab :

Pigmen yang disekresi oleh Monascus purpureus meliputi monascorubin dan

rubropunctatin (berwarna merah); monascin dan ankaflavin / monascoflavin

(berwarna kuning) serta monascorubramin dan rubropunctamin (berwarna ungu).

Pigmen merah dan kuning merupakan metabolit sekunder yang normal pada

pertumbuhan kapang. Sedangkan pigmen ungu dapat dihasilkan oleh modifikasi

kimiawi / enzimatik dari pigmen merah dan kuning (Henry & Houghton, 1996).

Struktur Kimia pigmen angkak dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

27

Page 28: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

28

Page 29: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

3. Jelaskan biosintesis pembentukan pigmen?

Jawab :

Pembentukan pigmen dan Monakolin K pada angkak disintesis melalui polyketide

pathway. Biosintesis pigmen angkak dan Monakolin K dipengaruhi oleh nutrisi dan

parameter lingkungan, sehingga media perlu dimodifikasi untuk memperoleh

jumlah metabolit sekunder. Menurut Danuri (2008), pigmen dan produksi

Monakolin K dipengaruhi oleh pH, suhu, kelembaban, dan komponen medium

(seperti nutrien organik), dan strain fungi yang digunakan. Di dalam fermentasi,

Monascus purpureus memiliki dua aktivitas utama yaitu sakarifikasi dan proteolitik

yang dilakukan oleh enzim amilase dan protease. Pigmen Monascus dibedakan

menjadi dua, yaitu pigmen intraseluler (tidak larut air), dan pigmen ekstraseluler

(larut air). Pigmen merah, kuning dan oranye tidak larut air, tetapi dapat bereaksi

dengan gugus amino yang kemudian menghasilkan cincin piran sehingga larut air.

Reaksi pigmen dengan gugus amino membuat daya larutnya pada air menjadi

tinggi. Kondisi optimal untuk proses pembentukan pigmen adalah pada pH 5 – 6,

suhu 300C, dan kelembaban 50%. Pigmen Monascus relatif stabil pada pH 6 – 8.

Degradasi pigmen merah lebih cepat terjadi pada pH di atas 8 atau di bawah pH 4.

4. Sebutkan taksonomi kapang Monascus purpureus?

Jawab:

Kerajaan : Fungi

Filum : Ascomycota

Kelas : Eurotiomycetes

Bangsa : Eurotiales

Keluarga : Elaphomycetaceae

Marga : Monascus

Spesies : Monascus purpureus Went.

29

Page 30: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

5. Jelaskan tahap pertumbuhan pada Monascus purpureus?

Jawab:

Tahap Pertumbuhan kapang Monascus purpureus pada beras dapat disebabkan

oleh keadaan lingkungan yang mendukung dan ketersediaan nutrisi pada beras

seperti:

Pati (80- 85%),

Protein,

Vitamin,

Mineral dan

Air (Pakki, 2008).

Monascus purpureus dalam pertumbuhannya mampu menghasilkan senyawa

penghambat yaitu Citrinin sedangkan Penicillium sp menghasilkan senyawa

penghambat yaitu Penicilin, tetapi senyawa-senyawa penghambat tersebut memiliki

spektrum yang sempit artinya hanya digunakan untuk spesies tertentu serta daya

hambatnya lebih sedikit dibandingkan dengan komponen penghambat pada

Aspergillus flavus (Waluyo,2005).

30

Page 31: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

PEMBUATAN YOGURT

A. Tujuan : 1. Mengetahui proses pembuatan yogurt

2. Mengetahui karakterisitik morfologi bakteri yang

berperan dalam pembuatan yogurt.

B. Landasan Teori

Yogurt adalah sejenis minuman

yang berasal dari olahan susu yang

difermentasi. Prosesfermentasi pada

yogurt dilakukan dengan menambahkan

kultur mikroorganisme yang baik

seperti bakteri asam laktat (Anonim

2007). Yogurt dibuat dengan

memasukkan bakteri spesifik ke dalam

susu di bawah temperatur yang dikontrol dan kondisi lingkungan. Bakteri

spesifik tersebut akan merombak gula susu alami dan melepaskan asam laktat

sebagai produk sisa. Keasaman pada yogurt yang meningkat menyebabkan

protein susu menjadi padat dan untuk menghindari poliferasi bakteri patogen

yang potensial. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yogurt adalah

Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus (Anonim 2012).Untuk

memperoleh yogurt dengan kualitas yang baik diperlukan susu yang berkualitas

baik pula. Susu yang berkualitas baik  berasal dari hewan yang sehat,

mempunyai bau susu yang normal, dan tidak terkontaminasi. Selainitu, kualitas

yogurt yang baik juga turut ditentukan oleh kadar lemak dalam susu, jenis

bakteri yang digunakan dalam fermentasi, cara pembuatan, dan cara

penyimpanan setelah fermentasi.

Yogurt dibuat dengan bantuan dua jenis bakteri menguntungkan, satu

dari keluarga Lactobacillus yang berbentuk batang (Lactobacillus bulgaricus)

dan lainnya dari keluarga Streptococcus yang berbentuk bulat (Streptococcus

thermophilus). Kedua bakteri yogurt ini merupakan bakteri penghasil asam

31

Page 32: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

laktat yang penting peranannya dalam pengaturan mikroflora usus. Saat

bertumbuh di usus, Lactobacillus bulgaricus dan S. thermophilus mampu

menciptakan keadaan asam yang menghambat bakteri lain. Bakteri penyebab

penyakit yang umumnya tak tahan asam tak mampu bertahan di lingkungan

bakteri yogurt. Sementara bakteri lain yang memang seharusnya melimpah

dirangsang untuk bertumbuh. Sehingga mikroflora dalam usus didorong

mendekati keadaan seimbang yang normal. Banyak penelitian menunjukkan

bahwa bakteri dalam yogurt dan susu fermentasi ulain memberi ekstra manfaat

bagi tubuh. Bakteri yogurt membutuhkan kondisi pertumbuhan yang cocok

terutama suhu yang tepat. Umumnya bakteri tumbuh baik pada keadaan hangat.

Bakteri yogurt S. thermophilus dan L. bulgaricus paling cepat tumbuh di sekitar

suhu 40– 44°C (bergantung pada galurnya). Jika suhu terlalu rendah bakteri

akan berkembang biak lambat atau tidak sama sekali. Sementara jika suhu

terlampau panas bakteri bisa rusak dan mati. Bahaya lain, yaitu merajalelanya

mikroba lain yang kondisi optimumnya di suhu lebih tinggi atau rendah. Karena

lebih cepat berkembang biak di suhu tersebut, jumlah mikroba penyusup tadi

dapat menyusul bahkan menyisihkan bakteri yogurt semula. (Widodo,2002).

C. Alat dan Bahan

Kegiatan 1

Alat Bahan

1. Tempat fermentasi 1. Susu

2. Starter yogurt

Kegiatan 2

Alat Bahan

1. Object glass

2. Aquades

32

1. Minyak imersi

2. Kristal violet

3. Mikroskop

Page 33: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

D. Prosedur Kerja

Kegiatan 1

1. Memasukkan susu ke dalam gelas kimia sebanyak 50 ml.

2. Memanaskan susu sebanyak 50 ml pada alat pemanas sambil diaduk agar tidak

terjadi penggumpalan dan susu jangan sampai mendidih.

3. Mendinginkan susu yang telah dipanaskan dan menutupnya dengan aluminium

foil agar tidak terjadi kontaminasi.

4. Memasukkan starter yogurt sebanyak 15 ml ke dalam susu yang telah dingin,

kemudian mengaduknya agar tercampur rata.

5. Memasukkan campuran ke dalam toples dan tutup hingga rapat.

6. Menginkubasi campuran yang telah dimasukkan ke dalam toples selama 24 jam

pada suhu 37o C di dalam inkubator.

7. Mengamati hasil dari pembuatan yogurt.

Kegiatan 2

1. Mensterilisasi kawat inokulasi pada lampu spiritus.

2. Mengambil aquades dengan pipet tetes atau loop yaitu bagian berkolong dari

kawat inokulasi, kemudian letakan satu tetes pada kaca benda.

3. Dengan kawat inokulan steril mengambil sedikit bakteri dari biakan murni,

emulasikan dengan aquades yang terdapat pada kaca benda.

4. Meratakan suspensi pada kaca benda dengan loop inokulasi.

5. Mengeringkan suspense dengan cara diangin-anginkan atau melewatkan diatas

nyala lampu spiritus (jangan terlalu panas).

6. Membiarkan kaca benda dingin.

7. Menuangkan sedian tersebut dengan zat warna kristal violet.

8. Membiarkan selama 1 menit.

9. Membilas sedian dengan air menggunakan pipet tetes, air dialirkan tidak boleh

kena langsung sediaan.

10. Mengeringkan diudara atau menggunakan kertas isap.

11. Setelah yakin kering, mengamati dengan menggunakan mikroskop pembesaran

1000 x yang terlebih dahulu sedian ditetesi minyak imersi.

33

Page 34: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

12. Menggambar hasil pengamatan pada tempat hasil pengamatan, membersihkan

lensa objektif dengan kapas yang telah dibasahi xilol.

E. Hasil dan Kegiatan

Kegiatan 1. Pembuatan yogurt

Warna Putih

Tekstur Kental, lembut

Aroma Menyerupai aroma susu dan keju

Rasa Asam

34

Page 35: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Kegiatan 2. Gambar karakteristik morfologi bakteri Streptococcus

thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus

Gambar Keterangan

Lactobacillus bulgaricus 

Streptococcus thermophilus

 Lactobacillus

bulgaricus secara luas digunakan

dalam produksi produk susu fermentasi

seperti yoghurt, keju dan krim

disebabkan sifat-sifatnya yang

menguntungkan secara teknologi,

nutrisi dan khususnya terhadap

kesehatan. Lactobacillus

bulgaricus sebagai starter kultur susu

fermentasi merupakan salah satu

spesies dari kelompok bakteri asam

laktat.

Lactobacillus bulgaricus adalah

bakteri berbentuk batang, berantai,

tidak berspora, tidak berflagel, Gram

positif, bergranulasi dengan pewarnaan

methylen blue, bersifat

homofermentatif yaitu produk akhir

dari metabolisme karbohidrat adalah

asam laktat, mikroaerofilik, tidak

mencerna kasein, tidak memproduksi

indol dan H2S, tidak memproduksi

enzim katalase, kadang-kadang

memproduksi pigmen kuning sampai

orange dan tidak patogen (Sneath et

al., 1986).

Dengan menggunakan elektron

mikroskop, dinding sel

Lactobacillus mengandung

35

Page 36: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

peptidoglikan, juga mengandung

polisakarida yang melekat pada

peptidoglikan dengan ikatan

fosfodiester.

Beberapa kelompok

Lactobacillus secara umum dibagi

menjadi genus Lactobacillus, 

Leuconostoc, Pediococcus dan Strepto

coccus (Sneath et al., 1986). Menurut

Sharpe (1982), karakteristik untuk

klasifikasi Lactobacillus  terdiri dari

empat langkah yaitu: (1) Penampakan

mikroskopik menggunakan pewarnaan

Gram; (2) Uji katalase; (3) Fermentasi

karbohidrat dan (4)  Sifat fermentasi

(homofermentatif atau

heterofermentatif) dengan mengukur

asam laktat, asam asetat atau alkohol.

Adapun sistematika dari bakteri Lactobacillus

bulgaricus:

Kingdom: Bacteria

Division: Firmicutes

Class: Bacilli

Ordo: Lactobacillales

Famili: Lactobacillaceae

Genus: Lactobacillus

Species: Lactobacillus delbrueckii

Subspecies: Lactobacillus delbrueckii

Subsp. Bulgaricus

Streptococcus thermophilus

berbentuk bola. Berdiameter kurang

dari 2 mm, terdapat berpasangan atau

36

Page 37: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

dalam rantai bila ditumbuhkan dalam

medium cair, termasuk dalam golongan

bakteri gram positif, sifatnya

Kemoorganotrof. Metabolisme

fermentatif anaerobik fakultatif. Suhu

optimum sekitar 37 oC.

Adapun sistematika dari bakteri

Streptococcus thermophilus menurut

Schleifer et al. (1995) dalam

thefreedictionary (2007), dapat

digolongkan sebagai berikut:

Kingdom : Bacteria

Division : Firmicutes

Class : Cocci

Ordo : Lactobacillales

Famili : Streptococcaceae

Genus : Streptococcus

Species : Streptococcus salivarius

Subspecies: Streptococcus

salivarius Subsp. Thermophilus

F. Pembahasan

37

Page 38: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Yoghurt berasal susu yang kemudian ditambahkan dengan bakteri yang akan

membentuk asam laktat. Bakteri yang biasa digunakan dalam proses pembuatan yogurt

adalah bakteri Bifidobacterium sp., Lactobacillus sp. atau bakteri Streptococcus

thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Bakteri-bakteri ini yang akan memicu proses

fermentasi dari susu, mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat). Streptococcus

thermophilus merupakan bakteri gram-positif yang bersifat anaerob. Streptococcus

thermophilus banyak digunakan pada pembuatan keju, fermentasi makanan.

Streptococcus thermophilus memiliki peran sebagai  probiotik, mengurangi gejala

intoleransi laktosa dan gangguan gastrointestinal lainnya. Lactobacillus bulgaricus

adalah bakteri yang membantu dalam proses fermentasi yoghurt. Bakteri ini mengubah

laktosa menjadi asam laktat.

G. Simpulan

Yoghurt adalah susu pasteurisasi yang difermentasikan dengan

bakteri tertentu (bakteri probiotik Streptococcus dan bakteri probiotik

Lactobaccillus) sehingga menghasilkan rasa asam dan aroma yang khas.

38

Page 39: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

H. Pertanyaan

1. Jelaskan proses fermentasi pembentukan yogurt?

Proses fermentasi terbentuk asam laktat hasil metabolisme laktosa susu oleh

starter bakteri menjadi glukosa atau galaktosa-6- fosfat. Selanjutnya melalui rantai

glikolisis glukosa diubah menjadi asam laktat melalui siklus Kreb. Tingkat

pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik intern maupun ekstern.

Faktor intern meliputi suhu optimum masing-masing jenis  bakteri, sedangkan

faktor ekstern, meliputi kondisi lingkungan sekitar tempat tumbuhnya bakteri.

Proses pertumbuhan bakteri starter dalam pembuatan yogurt, diawali dengan

peningkatan laju pertumbuhan Streptococcus thermophilus memproduksi asam

laktat pada pH rendah untuk mengoptimalkan laju  pertumbuhan  Lactobacillus

bulgaricus, sehingga pada akhirnya pertumbuhan Streptococcus thermophilus

berlangsung lambat dan  Lactobacillus bulgaricus memproduksi asam laktat yang

menimbulkan penurunan pH (Hamann dan Marth, 1983). Aroma dan rasa yoghurt

dipengaruhi oleh karena adanya senyawa tertentu dalam yoghurt seperti senyawa

asetaldehida, diasetil , asam asetat dan asam-asam lain yang jumlahnya sangat

sedikit . Senyawa ini dibentuk oleh bakteri Streptococcus thermophillis dari laktosa

susu, diproduksi juga oleh beberapa strain bakteri Lactobacillus bulgaricus.

2. Jelaskan simbiosis sinergisme yang dilakukan oleh bakteri Streptococcus

thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus dalam pembentukan yogurt?

Jawab :

Pembuatan yoghurt menggunakan bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus. Kedua

bakteri itu mengurai laktosa (gula susu) menjadi asam laktat dan berbagai

komponen aroma dan citarasa. L. bulgaricus lebih berperan pada pembentukan

aroma, sedangkan S. thermophilus lebih berperan pada pembentukan citarasa.

Yoghurt dibuat dengan memasukkan bakteri spesifik ke dalam susu di bawah

temperatur dan kondisi lingkungan yang dikontrol. Bakteri L. bulgaricus dan S.

thermophlillus merombak gula susu alami dan melepaskan asam laktat sebagai

produk sisa. Keasaman yang meningkat menyebabkan protein untuk membuat susu

menjadi menggumpal.

39

Page 40: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

3. Jelaskan mengapa yogurt memiliki aroma dan tekstur yang khas?

Jawab :

Yoghurt memiliki aroma dan tekstur khas dari hasil fermentasi bakteri laktosa yang

menghasilkan asam laktat. Pada umumnya, bahan dasar untuk membuat Yogurt

adalah susu sapi, tapi saat ini sudah ada beberapa macam Yoghurt yang

menggunakan bahan dasar susu kedelai. Pembuatan yoghurt dimulai dengan proses

fermentasi oleh bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus.

Kedua macam bakteri tersebut berfungsi untuk mengubah laktosa jadi asam laktat

dan membuat Yoghurt memiliki rasa asam.

4. Apakah terdapat perbedaan kandungan gizi yogurt dengan susu. Jelaskan mengapa

hal tersebut dapat terjadi?

Jawab :

Komposisi zat gizi yoghurt ditentukan oleh bahan baku utamanya, yaitu susu.

Umumnya, yoghurt mengandung tidak kurang dari 0,8% asam laktat, 9,5% padatan

susu nonlemak, dan 3,0% protein. Selain susu utuh (whole milk), yoghurt bisa juga

dibuat dari susu bubuk, susu skim, atau campuran antara suhu utuh dan susu skim.

Dengan begitu, bisa didapat kadar lemak yang diinginkan. Yoghurt bebas lemak

tidak boleh mengandung lemak lebih dari 0.5 g/100 g. Karena terbuat dari susu,

yoghurt (yang tidak ditambah gula) punya komposisi mirip dengan komposisi susu.

Itu sebabnya, yoghurt juga sumber protein dan kalsium yang sangat baik

dibandingkan susu, karena yogurt juga melewati masa fermentasi dalam proses

pembuatannya yang kaya akan bakteri baik, membantu dalam proses pencernaan,

bahkan, konsumsi yoghurt sebanyak 100 g per hari mampu memberikan

sumbangan sekitar 15% dari kebutuhan kalsium dan protein per hari.

5. Apakah seseorang yang alergi laktosa dapat mengkonsumsi yogurt?Jelaskan

Jawab:

Alergi laktosa terjadi karena terbatasnya enzim lactase pada saluran pencernaan

yang berfungsi memecah laktosa. Adanya luka pada lapisan usus terutama sel-sel

penghasil enzim laktase menjadi penyebab produksi enzim laktase sangat terbatas.

Luka tersebut terbentuk karena infeksi virus atau gangguan saluran pencernaan.

40

Page 41: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

Mengkonsumsi yoghurt dapat mengatasi intoleransi laktosa. Bakteri asam laktat

dalam yoghurt dapat menguraikan laktosa susu menjadi monosakarida yaitu

glukosa dan galaktosa, sehingga susu mudah dicerna dan diserap tubuh. Selain itu,

bakteri asam laktat dalam yoghurt dapat mensintesis dan mengaktifkan enzim

laktase dalam saluran pencernaan. Selain dapat mengkondisikan susu murni

menjadi mudah dicerna, yoghurt pun mampu memperbaiki kerja saluran

pencernaan. Dampaknya, dengan meminum yoghurt secara teratur kita tidak akan

lagi mengalami diare karena intoleransi laktosa.

41

Page 42: Laporan Bioteknologi Hepi Dan Theodora

REFERENSI

Ansori, Rahman 1992. Teknologi Fermentasi Industrial. Jakarta: Penerbit Arcan.

F.G. Winarno, dkk 1980. Pengantar Teknologi Pangan. Jakarta: Gramedia.

Hadioetomo, R.S 1993. Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. Jakarta: Gramedia.

Kenneth 1964. Perubahan Biosintesis Pembentuk Sellulosa. Inggris: Haliwat.

Pelezar dan Chan 1990. Dasar – Dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI Press.

Warisno 2004. Memproduksi Nata De Coco. Jakarta: Puspa Swara.

Winarno, F.G 2004. Mempelajari Pembuatan Nata de Coco. Jakarta: Fakultas

Teknologi. Atmajaya.

42